Kazi Ripon: applying quantum concepts to classical computers

solvese on 2. May 2025

Written by Noa Cecilie Sæther

– I try to blend the idea of quantum into the framework of bio-inspired algorithms. My aim is to make it available for everyone.

So says Kazi Shah Nawaz Ripon, who has been an associate professor at OsloMet since august 2023.

– Quantum computers are not expected to be on our desks very soon, so I would like to implement it into classical computers.

Ripon first moved to Norway in 2009 for his PhD in computer science at the University of Oslo, where he researched artificial intelligence, machine learning and bio-inspired techniques to optimize real-world large scale multi-objective combinatorial optimization problems.

Specifically, he developed hybrid bio-inspired algorithms, several artificial intelligence based heuristics and applied the hybrid algorithms to several real-words NP-hard problems in industries.

Ever since, Ripon has continued exploring the same field.

Traditional Methods Fail for Large-Scale Combinatorial Optimization

Many real-world problems — from logistics and scheduling to network design and resource allocation — fall under the umbrella of combinatorial optimization. These problems require finding the best solution from a vast number of possible combinations, and as the problem size increases, the number of options grows exponentially.

Take the Travelling Salesman Problem (TSP) as a classic example. It asks:
“Given a list of cities and distances between them, what is the shortest possible route that visits each city once and returns to the starting point?”
While this sounds simple, the number of possible routes grows factorially with the number of cities. For just 61 cities, the number of possible routes exceeds the number of atoms in the observable universe.

This kind of combinatorial explosion makes traditional, brute-force approaches impractical. Instead, such problems demand more advanced strategies — like heuristics, metaheuristics, or machine learning-based methods — that can intelligently explore the search space and find near-optimal solutions within a reasonable time.

These challenges are at the heart of modern optimization, where efficiency, scalability, and adaptability are key to solving complex, real-world problems.

In the real world, this way of thinking could for example be used in hospital scheduling.

– An important real-world example of combinatorial optimization is hospital surgery scheduling. Each surgery must be coordinated with available operating rooms, surgeons, anesthesiologists, nurses, and equipment — all within strict time constraints. This is a massive operation. When you are given a time for the operation, you are linked to several factors: with certain operating theaters, doctors and nurses. Then what happens if an operation is delayed? Another patient cannot be operated. Traditionally, this can’t be solved. Therefore, if one surgery is delayed, it can cascade through the schedule, affecting multiple patients and staff. The number of possible combinations becomes overwhelming, especially in large hospitals.

This is where traditional methods break down. The complexity is simply too high to handle manually or through brute-force calculations. Instead, hospitals need smart optimization techniques that can adapt, prioritize, and find efficient schedules — improving both resource use and patient outcomes.

Inspired by nature

Additionally, bio-inspired algorithms can be implemented in such problems. They are, as the name indicates, based on nature. Ripon explains that there could for example be a parallell between the human immune system and email spam detection.

That is because our immune system protects us from pathogens, by sorting them out. Inside the body, there are still helpful, “good” pathogens. In the same way, emails that are detected as “bad” are sorted into the spam folder. That means the email algorithm can differentiate between useful and harmful, Ripon explains.

Moreover, when ants detect food, they return to the nest while depositing a pheromone, which helps the next ant to detect the same food. If several ants find a food source in different places, the closest one will return to the nest first. Therefore, the next ones will follow in its steps.

– We take inspiration from nature – humans, ants, birds, and then we develop those ideas into algorithms, Ripon explains.

Detecting fake news

Recently, Ripon published a paper on detecting fake news in social media, based on an artificial immune system, using a negative selection algorithm.

This method is inspired by the the biological immune system, generating a set of detectors that can distinguish between “normal” and “abnormal” patterns in a set of data.

– The idea is to collect a list of fake news online, and then implement it in the real world. The algorithm will be able to detect the fake news, Ripon explains.

– Could do a lot in the medical field

Nowadays, he’s also trying to implement quantum algorithms with evolutionary algorithms.

– Usually, when you hear about quantum technology, you think you’ll need a quantum computer. But we’re not actually sure when we can get one in our hands. My idea is to use the quantum concept in a classical algorithm that can be applied to classical computers.

– Nobody actually knows how to use quantum in their everyday life. My dream scenario is for people to be able to use quantum computing like their laptop. That’s what’s missing in the research field.

Ripon would also like to apply quantum technology to the medical domain, for example in image segmentation or brain tumor detection. – I would like to implement techniques that can handle uncertain delays and update the hospital scheduling automatically. You could probably do a lot in the medical field.

Besøk fra Nordic Innovation

Noa Cecilie Sæther on 9. April 2025

Onsdag fikk Kvantehuben besøk av nesten hele Nordic Innovation-teamet, for en innføring i kvanteteknologi og for å høre professor Sølve Selstøs tanker om praktisk applikasjon av kvanteteknologi på kort og lang sikt.

– Det er veldig gøy å snakke med OsloMet i dag, dere er jo drivende på kvantefeltet i Norge, sier Innovation Advisor Olivia Rekman.

Omtrent 60 bedrifter i Norge jobber med kvante i dag, forklarer Rekman.

– Vi i Nordic Innovation jobber mer med næringsdelen, men vi vil koble det sammen med forskningen på dette området. Hvis ikke blir det litt som silotenkning.

Dette er Nordic Innovation

Nordic Innovation er et innovasjonsfond under Nordisk Ministerråd.

De har som mål å gjøre Norden til en foregangsregion for bærekraftig vekst, ved å fremme entreprenørskap, innovasjon og konkurranseevne i nordiske bedrifter.

Nylig startet de et prosjekt som skal kartlegge kvanteøkosystemer i Norden og Baltikum, som skal berede grunnen for mulige framtidige prosesser.

– Farget vår kvanteforståelse

Det er nesten er rart at Nordic Innovation ikke har besøkt OsloMet og Kvantehuben før i år, mener Rekman.

Allerede i 2023 undersøkte de nemlig norsk kvanteforskning, og det var da de kom over OsloMets rapport i samarbeid med Simula, Sigma2 og SINTEF, “Towards a Norwegian Quantum Computing Strategy“.

– Jeg tror det var det eneste policy-dokumentet på den tiden. Det farget mye av vår forståelse for kvante i Norge.

Det var til slutt Senior Innovation Advisor, Stian Bergeland, som tok kontakt med professor Sølve Selstø. Bergeland hadde nylig hørt Selstø på en podkast, der han snakket om hvor viktig det er å ha kjennskap til kvanteteknologi. Dette ble inspirasjonen til besøket.

I dag fikk Bergeland, Rekman og resten av teamet blant annet se OsloMets egne kvantedatamaskin i praksis. Nå håper Rekman at flere skal bli kvanteentusiaster.

– Jeg er ikke teknolog, men jeg har fulgt dette området lenge. I dag får kollegaene mine også se litt på kvanteteknologi, før det kommer i mediene. Vår rolle som organisasjon er å ligge i forkant, og spotte trendene.

Innovation Advisor, Olivia Rekman, og resten av Nordic Innovation-teamet besøkte OsloMet og Kvantehuben onsdag. Foto: Noa Cecilie Sæther

– Vil løfte det på politisk nivå

– Nå vil vi løfte dette på politisk nivå. Vi kontaktet det norske Kunnskapsdepartementet, og Kunnskapsministeriet i Danmark i går, så begge to er på saken nå. Vi ser veldig stor interesse for å gjøre noe på nordisk nivå sammen, så vi håper på å være en katalyserende faktor, sier Rekman.

Hun vil særlig understreke for politikerne at det kan ha konsekvenser for nordisk sikkerhetspolitikk dersom man ikke investerer i kvanteteknologi i dag.

– Som Sølve sa, dette er et område som mange ser langt i framtiden, men mange av de problemstillingene kan komme veldig fort.

Kartlegger nordisk kvantesatsing

Kvante har definitivt kommet opp på den politiske agendaen, mener Rekman. I dag er nesten alle i Nordic Innovation til stede på OsloMet, bortsett fra sjefen, som selv er på kvanteworkshop med ledelsen.

– Det gjelder å få alle til å tenke over hvordan de kan bruke kvantecomputing innenfor sitt felt, at det ikke bare er jeg og én til som går og tenker over det.

Nå holder de på med en kartlegging av kvante på et nordisk nivå, for eksempel av kvanteteknologiens styrkeområder og hvordan man kan komplementere hverandre i Norden. Her spiller OsloMet en stor rolle, mener Rekman.

– Denne kartleggingen ligger til grunn for løftet til politikerne. Vi håper å få til en samling neste år, hvis det er interesse for det. Ett eller annet større prosjekt blir det.

Nordic Innovation ønsker å få til et godt kvante-samarbeid på tvers av de nordiske landene. Foto: Noa Cecilie Sæther

Vacant PhD Fellowship position

Noa Cecilie Sæther on 4. April 2025

Department of Computer Science at the Faculty of Technology, Art and Design (TKD) has a vacant PhD Fellowship position in the field of artificial intelligence with quantum computing.

The project combines evolutionary algorithms (EAs) with quantum computing, focusing on its application in complex multi-objective optimization problems. The PhD candidate will be part of the Artificial Intelligence academic group.

This is a 3-year position with 100% research, or a 4-year position with 75% research and 25% other career-advancing work. The goal is to complete the PhD program within the decided time frame. The decision on a 3- or 4-year position will be discussed as part of the interviews in the hiring process.

Applications are due May 1st.

Enhancing decision-making in industries

The primary objective of the project is to formulate and implement a multi-objective quantum-inspired EAs (QEA) tailored specifically for classical computers, focusing on addressing the prevalent challenges in the domain of multi-objective integrative optimization (MIO) problems.

Real-world optimization problems, prevalent in industries, are often complex, involving different interrelated optimization problems with multiple interconnected and conflicting objectives. Most of these involved independent optimization problems are interrelated, and combining them into a global integrative optimization problem is therefore necessary.

This proposal considers formulating an MIO problem by combining k optimization problems, resulting in k objective functions. As a result, instead of seeking a single solution, the approach provides a set of alternatives (Pareto-optimal front) that reflect the trade-off between the objectives resulting from the MIO, allowing decision-makers to choose based on their preferences.

This practical approach is expected to enhance the decision-making process in industries significantly.

Tackling multi-objective optimization challenges efficiently

Recently, the emergence of quantum-inspired EAs (QEAs) has opened up new avenues for enhancing the effectiveness of EAs by striking a better balance between exploration and exploitation. Drawing inspiration from quantum mechanics, QEAs integrate concepts such as superposition, quantum parallelism, entanglement, interference, coherence, and measurement into the existing EA framework.

Recent advancements have underscored the significant advantages of QEAs over classical EAs, demonstrating success in solving complex NP-hard problems that were previously deemed computationally intractable for classical computers.

However, existing QEAs are typically designed for single optimization problems and exhibit optimal efficiency on specialized quantum hardware rather than classical computers. They also encounter challenges in maintaining coherence and leveraging entanglement for efficient exploration, necessitating further exploration of quantum operators and encoding schemes that can adapt to diverse problem structures and objective functions.

This project aims to bridge this gap by developing a novel multi-objective QEA that is specifically designed for classical computing environments.

By utilizing quantum-inspired techniques, the objective is to provide industries with a practical and efficient solution for tackling real-world complex multi-objective optimization challenges in areas such as manufacturing and logistics.

What OsloMet can offer you

  • An exciting job opportunity at Norway’s third largest and most urban university
  • Opportunities for professional development
  • Beneficial pension arrangements with the Norwegian Public Service Pension Fund (spk.no/en/)
  • Beneficial welfare schemes and a wide range of sports and cultural offers
  • Free Norwegian language classes to employees and their partners/spouses
  • Workplace in downtown Oslo with multiple cultural offers

Read more about criteria and the application process here!

If you would like more information about the position, feel free to contact:

  • Head of the Group: Boning Feng, email: boning.feng@oslomet.no  
  • Associate Professor Kazi Shah Nawaz Ripon, email: kazi.ripon@oslomet.no ; Tel: +47 40 94 74 49

Kristian Wold finner kvantestøy-diagnosen

Noa Cecilie Sæther on 25. March 2025

– For at kvantedatamaskiner skal komme til nytte, må de ha en viss fidelitet. De må være pålitelige og gjøre som vi forventer. Likevel skjer det flere feil, såkalt kvantestøy.

Det forteller PhD-kandidat Kristian Wold, som er på siste året av graden sin ved OsloMet. Det er nettopp denne støyen Wold forsker på.

– Ideelt er kvantekomputeren isolert fra omverdenen, og qubitene interagerer kun med hverandre når du vil. Problemet er at det lekker informasjon ut i omverdenen og mellom qubitene hele tiden. Det gjør at de beregningene som vi ønsker å gjøre på dem blir korrupte. Vi får ikke de svarene vi ønsker, forklarer han.

– Manipulerer naturen

– Fysikeren Richard Feynman sa at “for å skjønne noe, må du kunne bygge det”. Det jeg liker veldig godt med programmering er at det gir deg en følelse av at du bygger noe, forteller Wold.

Han tok en bachelorgrad i fysikk ved Universitetet i Oslo, der han også fikk øynene opp for programmering.

– Fysikk er en veldig fin, reduksjonistisk måte å prøve å forstå verden på. Å forstå de minste bestanddelene, og så bygge det videre opp. Jeg har alltid vært veldig glad i matematikk, og det går godt sammen med fysikken fordi disse fundamentene er veldig matematiske.

For å forstå naturen, må man forstå kvantefysikk. Kvantedatamaskiner handler derimot om å bruke naturen etter vår vilje, mener Wold.

– De siste tiårene har man gått fra å forsøke å forstå naturen til å forsøke å manipulere den, sier han.

– Diagnosen først

I dag undersøker Wold hvordan man kan modellere støyen og karakteristikkene ved den. Wold har blant annet bidratt til å utvikle metoden som kalles Quantum Process Tomography.

– Det betyr at vi ser på datamaskinen som en “black box” – vi vet ikke hva som foregår inni den. Ved å gi mange inputs og måle outputs, kan vi prøve å rekonstruere hva som skjer inni den. Da får vi et bilde av karakteristikken til støyen, og det viser seg at den er veldig kaotisk i en matematisk forstand.

Dette er et av hovedresultatene i tesen hans til nå. Det viser seg at støyen følger prediksjoner fra en matematisk verktøykasse som kalles Random Matrix Theory (RMT). Det kan kanskje si noe om hvordan støy kan bli mitigert i framtiden, mener Wold.

– Og da er spørsmålet: hva er kuren? Men vi fokuserer på diagnosen, for den kommer først. Kuren er et fremtidig mål.

Europeisk samarbeid

Store deler av forskningen gjør han sammen med DQUANT, et europeisk samarbeid om å forstå og modellere dagens kvantedatamaskiner med teori fra “åpne kvantesystemer”, altså kvantesystemer som er påvirket av miljøet rundt dem.

Deltakerne er lokalisert i Norge, Portugal, Tyskland, Polen og Slovenia, og Wold har særlig samarbeidet med kollegaer fra Portugal.

I mai har Wold planlagt en tur til Lisboa for å samarbeide på neste paper, der de viser til to funn.

For det første kan man bruke kvantedatamaskiner som et laboratorium for å skape spesielle kvanteeffekter man kjenner igjen fra teori. Dette kan for eksempel være kvantekaos, som betyr at systemet oppfører seg veldig irregulært, eller integrerbarhet, som betyr at systemet oppføre seg veldig forutsigbart og ordnet.

– Vi observerer at når kvantedatamaskinen kjører spesifikke algoritmer, eller kvantekretser, så kan det som skjer inni kvantedatamaskinen beskrives som en integrerbar prosess. Det er spennende, fordi det betyr at vi kan bruke kvantedatamaskiner som plattform for å få en dypere matematisk forståelse for disse og liknende fenomener.

For det andre observerer Wold at når man kjører en algoritme lenge nok, blir den resulterende dynamikken kaotisk uansett hvilken algoritme man bruker.

– Dette antyder at støyen som resulterer fra feilene i kvantedatamaskinen har en kaotisk natur, som igjen kan inspirere hvordan vi skal forstå støyen, og kanskje fjerne den.

Wold peker også på mange andre samarbeidsmuligheter i løpet av prosjektet.

– Vi jobber med eksperimental fysikk, ikke bare teori og numerikk. Det krever å faktisk ha tilgang på kvantedatamaskiner. Vi har ikke den vanvittig privilegerte adgangen til kvantedatamaskiner som de store labene har. Derfor har vi hatt mange samarbeid mye med blant annet Finland og Kina som har fungert godt.

– Blir nyttig ved hjelp av KI

Ved å ha funnet likhetene mellom RMT og ekte kvantestøy, håper Wold nå å inspirere til videre undersøkelser av kvantestøy.

– Vi har funnet ut at støy oppfører seg på karakteristiske måter som ikke var visst før, så kanskje det kan hjelpe oss med å forstå støyen bedre, og finne ut hvordan vi kan konstruere maskinvaren på en bedre måte. Da får vi kvantedatamaskiner med mindre støy, som forhåpentligvis er mer nyttige.

Også Google og Microsoft har forsket på kvantestøy, forteller Wold. Blant annet lanserte Google AlphaQubit, som skal gjøre “quantum error correction”. Det skal bidra til å minke kvantestøyen. Microsoft har også forsøkt å jobbe med topologiske qubits, som skal være veldig robuste mot støy, forklarer Wold.

Selv er han usikker på hva framtiden vil bringe, men han tror likevel at kvanteteknologi og kunstig intelligens er potensielle “game changers” som kommer til å ha stor innflytelse de neste årene.

– I retrospekt, fire år senere, må jeg innrømme at KI har beveget seg mye kjappere enn kvanteteknologi, så jeg tror at det vil bli definerende framover. Hvis kvanteteknologi blir nyttig, er det kanskje fordi vi finner ut hvordan vi kan nyttiggjøre den ved hjelp av KI.

Norges kvanteframtid

6. mai deltar Wold på seminaret “Norge og kvanteteknologi: hva skjer nå?” i samarbeid med Tekna. Seminaret skjer på OsloMet, med innspill fra Wold, Are Magnus Bruaset og Morten Hanshaugen.

Her vil Wold bidra med en praktisk demonstrasjon av kvantedatamaskiner og kvantecomputing, samt i en paneldiskusjon om Norges kvanteframtid.

Kazi on QAI in Trondheim

solvese on 19. March 2025

I recently attended and served as a panellist at the 2025 IEEE Symposium Series on Computational Intelligence (IEEE SSCI 2025) conference in Trondheim. I represented Oslo Metropolitan University (OsloMet) in a panel session titled “Quantum Computational Intelligence and AI” on Wednesday, March 19, 2025. The panel aimed to explore the rapidly evolving intersection of quantum computing and artificial intelligence (AI), focusing on computational intelligence (CI) techniques and their practical implications.

My contribution to the panel centred around the theme “Quantum AI: Hype vs Reality,” where I highlighted key insights into distinguishing genuine advances in Quantum AI from exaggerated claims. I aimed to clarify its realistic potential and limitations.

During the discussion, we engaged in dynamic conversations covering a range of important topics, including Quantum Evolutionary and Fuzzy Systems, quantum-inspired optimization methods for decision-making, real-world applications of Quantum Machine Learning (QML), Hybrid Quantum Genetic Algorithms (HQGA), and the role of Quantum CI in enhancing human-machine collaborative learning environments.

Participating in this event provided an excellent opportunity to represent OsloMet, exchange knowledge with leading researchers and practitioners, and gain valuable insights into future directions and challenges in Quantum AI and Computational Intelligence. This experience highlights the importance of active collaboration and ongoing research at the intersection of quantum technologies and AI—areas to which OsloMet is committed to advancing.

Kazi Ripon

Spreading Quantum (knowledge) with Tekna

sergiyde on 18. March 2025

Last week, we were visited by Anna Kramar from Tekna (short for Teknisk-naturvitenskapelig forening, English: Norwegian Society of Graduate Technical and Scientific Professionals) that is a professional association with more than 110 000 scientists, technologists, and other graduate technical and scientific professionals in Norway.

It was inspiring to learn that Tekna also recognizes the need to enhance ‘quantum literacy’ and emphasize the significance of the upcoming Quantum Information Technology era.

We are excited to announce that we have agreed to organize a joint event at OsloMet in May, with the goal of highlighting the urgent need for Norway to advance in quantum technologies and join other countries that have already recognized their strategic importance.

The preparations are already underway!

Tankar til høgre

solvese on 12. March 2025

Vi synest det er stas når politikarar viser interesse for gryande kvanteteknologi – anten dei kjem frå høgre ellser venstre, posisjon eller opposisjon.

Torsdag 6. mars hadde Høgre sin nærings- og utdanningfraksjon invitert ein del fagfolk og leiarar i feltet til å dele sine tankar om Norge si rolle i dette. Den eine politikaren som var til stades gjennom møtet, Nikolai Astrup, fekk mange innspel – også frå oss i kvantehuben.

I forkant av møtet hadde fraksjonen bede om eit lite skriftleg innspel. Dette innspelet kan du finne nedanfor. Bildet er tatt av Olav Johan Øye.

Nokre tankar om kvanteteknologi i Norge.

Mykje har alt blitt sagt om kvanteteknologi i Norge. Spesifikt vil eg gjerne trekke fram dokumenta Bidrag til ein norsk strategi for kvanterekning, som handlar om kvanterekning (quantum computing) spesifikt og Quantum Technology in Norway. Proposals for a National Funding Strategy, som tar for seg ny kvanteteknologi generelt.
FN har gjort 2025 til det internasjonale året for kvantevitskap og -teknologi. Dette skuldast nok ikkje berre at det er omtrent 100 år sidan kvantefysikken blei til; det har nok også med saka å gjere at vi internasjonalt har sett store og lovande gjennombrott innan kvanteteknologi dei siste åra. Som ein konsekvens av det kallar den andre kvanterevolusjonen, kan ny kvanteteknologi kan komme til å endre verda.


Når vi pratar om den andre kvanterevolusjonen, er dette også ei nyttig påminning om at der har vore ein første kvanterevolusjon. Denne har gitt oss teknologiar som laseren – med alt den blir brukt til, diagnostiske verktøy som magnet-tomografi (MR) og andre typar spektroskopi og mikroskop som gjer oss i stand til å sjå ting heilt ned på atomær skala. Kvantekjemi dannar mykje av grunnlaget for farmasi og kjemisk industri. Kvantefysikken gjer oss i stand til å forstå korleis fast materie er bygd opp, noko som i sin tur ligg til grunn for halvleiarteknologi som solceller, transistorar og integrerte kretsar. Og teorien gjer oss i stand til å forstå atomkjernen – og korleis vi kan hauste energi ut av denne, til både fredelege og særs ufredelege føremål.


Så det er inga overdriving å sei at kvanteteknologi alt har endra verda – på godt og vondt. Det kan komme til å skje igjen, og det må vi vere førebudde på.
Ein kan dele inn den gryande kvanteteknologien i tre hovudretningar:

  • kvanterekning (quantum computing), berekningar som blir implementert på ei kvantedatamaskin,
  • kvantemåling (quantum sensing and metrology) og
  • kvantekommunikasjon.

Slik eg ser det, er den retninga som på sikt vil kunne ha dei største konsekvensane kvanterekning. Ein grunn til det er problemet med at ei kvantedatamaskin vil kunne brukast til å implementere metodar som lett kan knekke mykje av dagens kryptering.


Men meir generelt – og positivt – har det også med evna til å gjere berekningar, framskrivingar, simuleringar og dataanalyse å gjere. Metodar og verktøy for å gjere slike numeriske analysar er noko vi har gjort oss heilt avhengige av, ikkje berre innan tradisjonell forsking. Vi gjer tunge berekningar når vi melder veret, lagar klimamodellar, planlegg infrastruktur, leitar etter mineral og olje, set opp logistikk-nettverk og mykje meir. Og innsamling og analyse av data blir berre viktigare og viktigare.
Mange problemstillingar blir fort krevjande å handtere – sjølv med superdatamaskinar. Men vi veit at ein del problem kan løysast meir effektivt på ei kvantedatamaskin – gjerne også med lågare energiforbruk. Ein del flaskehalsar kan bli unngått med tilgang til større kvantedatamaskinar som gjer færre feil enn dei vi har no.


Vi veit ikkje når slike datamaskinar vil vere tilgjengelege. Men vi veit at store, internasjonale, USA-baserte selskap som IBM, Google og Microsoft, satsar tungt. Og det er grunn til å tru at det også blir satsa i Kina. EU har investert mange euro. Det blir ikkje berre investert i utvikling av kvante-maskinvare, men også i korleis denne kan brukast – altså utvikling av nye algoritmar, nye bruksområde, programvareutvikling og så vidare.


Mykje av teknologien som blir utvikla, vil vere proprietær. Både kommersielle og nasjonale globale aktørar ønsker både konkurransefortrinn og makt. Eg trur det vil vere risikabelt for Norge å gjere seg avhengig av kommersielle og ikkje-europeiske aktørar med openberre eigeninteresser.


Spesielt er det mykje å vinne på å gå inn i forpliktande samarbeid med dei andre nordiske landa. Det skjer lite i Norge. Rettnok har regjeringa lova pengar, men det er langt fram samanlikna med kva dei får til i Sverige, Finland og Danmark. Her bidrar både offentlege og private investorar bidrar med store beløp, og ein har alt lukkast med mykje. I Norge vil vi neppe sjå tilsvarande private investeringar. Men vi har sjansen til å spele ei rolle om vi vel å ta aktiv og forpliktande del i eit nordisk kvante-teknologisk samarbeid. Dette kan gjerast på ein måte som kompletterer den utviklinga som alt skjer i Norden.
Kvanteteknologi har påverka moderne historie meir enn dei fleste anar. Og gryande kvanteteknologi vil kunne føre til nye store endringar. Dette gjeld ikkje minst kvantedatamaskina. Ho vil kunne skape utfordringar når det gjeld kryptering og datatryggleik, men også bidra til ny teknologiutvikling og løysing av store utfordringar som vi står overfor. I mange land har ein innsett dette og investert tilsvarande. Norge er ikkje eitt av dei landa. Men saman med dei nordiske landa kan vi framleis velje å ta del i utviklinga og påverke ho på ein måte som er til beste for oss og demokratiet vårt.

Sølve Selstø

Professor i fysikk ved OsloMet – storbyuniversitetet og vitskapleg kontakt ved OsloMets kvantehub

Vebjørn Bakkestuens forskning kan forbedre materialteknologien

Noa Cecilie Sæther on 26. February 2025

Vebjørn Bakkestuen

– Det er jo en av de beste måtene å prøve å forklare verden rundt oss. Kvantefysikk kan beskrive verden på mikroskopisk skala. Det er ganske fjernt, men også nødvendig.

Bakkestuen har alltid interessert seg for fysikk, men lot karrieren bli til mens han gikk. September 2023 ble han ansatt som PhD-stipendiat i anvendt matematikk ved OsloMet, etter en bachelor i fysikk og astronomi, og en master i teoretisk fysikk ved Universitetet i Oslo.

Her deltar han nå i REGAL-prosjektet (Regularized density-functional analysis), som undersøker Moreau-Yosida-regularisering i tetthetsfunksjonsteori (DFT) fram til høsten 2027. Prosjektet er støttet av Det europeiske forskningsrådet, og skal forbedre den matematiske forståelsen av teorien.

– Dette er den metoden som kanskje er mest brukt til å gjøre beregninger – veldig, veldig mange mennesker bruker den i både forskning og industri. Men det er ofte forskjell på hva teorien sier og hva man gjør i praksis. Målet er å forstå matematikken bedre, så man kan gjøre smartere valg ved beregninger.

Kan bidra til materialteknologi

Det blir stadig viktigere å modellere systemer på enkeltpartikkelnivå, forteller Bakkestuen. Her vil REGAL-prosjektet forhåpentligvis kunne bidra. Også materialteknologien kan forbedres ved effektivisering av metoden. Man snakker for eksempel ofte om hvordan man kan revolusjonere fornybar energi.

– Det er nok et stykke unna foreløpig, men kanskje man kommer så langt at man slipper å teste millioner eller milliarder av muligheter.

Og det er ikke bare Bakkestuen og resten av REGAL-teamet som bryr seg om DFT. Også Google har interessert seg for DFT, og forsøkt å bruke maskinlæring for å få bedre resultater, forteller Bakkestuen.

DFT med penn og papir

For tiden er Bakkestuen i startfasen på flere prosjekter, og bruker dagene på å lese litteratur. Nylig ferdigstilte han prosjektet Quantum-electrodynamical density-functional theory for the Dicke Hamiltonian i samarbeid med André Laestadius, Mihály A. Csirik og Markus Penz. Her analyserte de interaksjoner mellom lys og materie med et DFT-perspektiv.

– Dette er et eksempel på DFT hvor man faktisk kan gjøre mye med penn og papir, for det er stort sett aldri mulig.

REGAL bidrar også på festskriftet til kjemiker og professor ved Universitetet i Oslo, Trygve Helgaker. Skriftet er en spesialutgave med artikler skrevet om temaer Helgaker har jobbet med og bidratt til, i forbindelse med hans pensjonering.

Bidraget deres til festskriftet er artikkelen Quantum-Electrodynamical Density-Functional Theory Exemplified by the Quantum Rabi Model, som nylig ble publisert i The Journal of Physical Chemistry A. Dette er Bakkestuens første publiserte artikkel.

Vil presentere på WATOC

Nå ser Bakkestuen fram mot World Association of Theoretical and Computational Chemists (WATOC 2025) som arrangeres av Trygve Helgaker på Oslo Kongressenter 22 til 27. juni. Med et forventet oppmøte på 1000 mennesker, vil det være den største internasjonale samlingen av teoretiske kjemikere i 2025.

Her skal Bakkestuen søke om å presentere en poster med noen av sine forskningsfunn.

Donut Physics

sergiyde on 11. February 2025

During January and February, we enjoyed very productive visits (and stays!) from Pedro Ribeiro (University of Lisbon) and Lucas Sá (University of Cambridge).

We discussed the first experimental detection of “Donuts”—the distribution of complex spacing ratios, CSRs, for various quantum channels (see the theoretical plots below). Depending on symmetry and (non)integrability, quantum channels can display CSR distributions of different shapes, classified as “cake” (integrable case) and “bitten donuts” (the depth of the byte depends on the particular symmetry the channel obeys).

Just before the New Year, Kristian Wold, PhD candidate & member of the Quantum Hub, ran series of experiments on two different quantum computers (in Finland and China), leading to a pleasant surprise: Donuts and cake were detected!